Polymere aus natürlichen und synthetischen Bausteinen
Science Camp

Kunststoffe sind in der Wahrnehmung der modernen Welt ein ambivalentes Thema. Einerseits sind sie praktisch allgegenwärtig und ersetzen traditionelle Materialien in allen Lebensbereichen, angefangen vom Baustoff bis hin zur Medizintechnik. Andererseits werden auch die mit ihrer Nutzung verbundenen Probleme immer fassbarer. Am häufigsten thematisiert werden dabei weniger die Schwierigkeiten auf dem Feld der Verwendung, sondern eher die im Bereich der Herstellung und Entsorgung beziehungsweise des Recyclings entstehenden Probleme.

In diesem Camp sollen ausgehend von den gängigen Herstellung-Reaktionen und gewünschten Eigenschaften von Polymeren auch Produktionsketten von erdöl-basierten (Beispiel PVC) und auf nachwachsenden Rohstoffen (Beispiel Holz) basierenden Kunststoffen in selbst durchgeführten Experimenten erarbeitet werden. Hierbei kommen neben den üblichen Labormethoden (fraktionierte Destillation, katalytisches Cracken, Zerlegung durch Kochen unter Rückfluss) auch moderne Analysen und Verarbeitungsverfahren (Elektrospinnen) zum Einsatz. Ein gesamter Kurstag ist der Analyse und der möglichen Entsorgung anfallender Kunststoff-Reste gewidmet. Hier lernen die Schüler*innen die Fluoreszenzfärbung von Mikroplastik in Wasserproben (gerne in Glasflaschen selber mitbringen!) kennen.

Ablauf

1. Tag: Polymer-Herstellung aus erdöl-basierten Edukten
Herstellungsarten (Polymerisation, Polykondensation, Polyaddition, weitere Aufarbeitung), Herstellung von Kunststoffen mit unterschiedlichen Eigenschaften (Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere), weitere Plastikanwendungen (Superabsorber)

2. Tag: Produktionskette PVC
Gewinnung und Aufreinigung von Alkenen durch Cracken und fraktionierte Destillation; Halogenierung durch Additionsreaktionen; Analyse des Verbundstoffes Weich-PVC durch gravimetrische Auftrennung der Bestandteile und Massenspektroskopie der Weichmacher, eigene Herstellung von Weich-PVC im Schmelzverfahren

3. Tag: Kunststoff aus einer nachwachsenden Rohstoffquelle (Holz)
Acetosolv-Verfahren zur Zerlegung des Verbundstoffes Holz, Bleichen der gewonnenen Roh-Zellulose mit Wasserstoffperoxid, Modifizierung (Acetylierung) der Zellulose; Herstellung einer Folie aus Aceto-Zellulose, weitere Versuche zur Polymersynthese aus nachwachsenden Rohstoffen

4. Tag: Was passiert nach der Nutzung und ein Blick in die Zukunft
Verarbeitung von wiederverwerteten Styropor und Polylactid zu Mikrofasern, Nachweis von Mikropartikeln in Oberflächenwasser durch Fluoreszenzfärbung mit Nilrot, Erarbeitung und Durchführung einer Podiumsdiskussion der Schüler*innen (wenn zeitlich möglich)

Kursgebühr

Fördervermerk

Die Entwicklung und Ausstattung dieses Kurses wurde vom Fonds der Chemischen Industrie gefördert.

Hinweis zu Übernachtung und Verpflegung

Für Übernachtung und Verpflegung kommt der/die Teilnehmende selbst auf. Gerne sind wir bei der Suche nach einer kostengünstigen Unterkunft behilflich (m.gatzsch@xlab-goettingen.de oder Tel. 0551 / 39-28840).